题目内容
【题目】某同学用如图所示装置测量小木块与接触面间的动摩擦因数,木块放在粗糙的水平桌面上,右侧拴有一细线,跨过固定在桌面边缘的滑轮与重物连接;实验时,木块在重物牵引下向右运动,重物落地后,木块继续向右滑,在运动过程中木块始终碰不到滑轮,已知木块的质量为M,重物的质量为m,回答下列问题:
(1)本实验还需直接测量的物理量有__________。
A.重物距地面的高度h
B.木块在桌面上滑行的总距离s
C.重物下落的时间t
(2)利用上述测量的物理量#写出测量的动摩擦因数=________________。
(3)木块运动过程中,由于滑轮与轴间摩擦及绳子和滑轮的质量的影响,将导致测量的动摩擦因数与实际动摩擦因数相比,其值将___________(填“偏大”、“相等”或“偏小”)。
【答案】 AB 偏大
【解析】(1)设重物距地面的高度h,木块在桌面上滑行的总距离s,且已知木块的质量为M,重物的质量为m,从开始释放让它们运动,到重物着地过程中,根据系统动能定理得,从重物着地到木块停在桌面上这个过程,根据动能定理得,联立两式,解得,从该式子可知本实验还需直接测量的物理量有重物距地面的高度h,木块在桌面上滑行的总距离s,故选AB;
(2)利用上述测量的物理量,写出测量的动摩探因数为
(3)在计算过程中,认为滑轮与绳子间没有摩擦力,重物重力势能的减少量全部转化为重物落地的动能和木块克服摩擦力做功,而实际滑轮与轴间存在摩擦,计算过程中没有减去克服滑轮与轴间摩擦力做功这部分,因此导致测量的动摩擦因数比实际的动摩擦因数大。
【题目】橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度范围内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明k= ,其中Y是一个由材料本身性质决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量.有一段横截面为圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置,可以测量出它的杨氏模量Y的值.首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L=20.00cm,利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm.
下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,
拉力F(N) | 5.0 | 10.0 | 15.0 | 20.0 | 25.0 |
伸长量x(cm) | 1.60 | 3.20 | 4.70 | 6.40 | 8.00 |
(1)请在图乙中作出F﹣x图象
(2)由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=N/m.
(3)这种橡皮筋的杨氏模量Y= N/m2 .